WO2008052781A1 - Shifting device, in particular for a change speed gearbox of a motor vehicle, comprising a shifting rail - Google Patents

Shifting device, in particular for a change speed gearbox of a motor vehicle, comprising a shifting rail Download PDF

Info

Publication number
WO2008052781A1
WO2008052781A1 PCT/EP2007/009492 EP2007009492W WO2008052781A1 WO 2008052781 A1 WO2008052781 A1 WO 2008052781A1 EP 2007009492 W EP2007009492 W EP 2007009492W WO 2008052781 A1 WO2008052781 A1 WO 2008052781A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sealing element
cylinder
switching device
sliding bearing
bearing
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/009492
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Harald Martini
Rainer Schübel
Norbert Radinger
Steffen Zielfleisch
Gerd Schollenberger
Original Assignee
Parker Hannifin Gmbh & Co. Kg
Schaeffler Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Parker Hannifin Gmbh & Co. Kg, Schaeffler Kg filed Critical Parker Hannifin Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2008052781A1 publication Critical patent/WO2008052781A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/3023Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/02Sliding-contact bearings
    • F16C29/025Hydrostatic or aerostatic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3208Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip provided with tension elements, e.g. elastic rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/46Sealings with packing ring expanded or pressed into place by fluid pressure, e.g. inflatable packings
    • F16J15/48Sealings with packing ring expanded or pressed into place by fluid pressure, e.g. inflatable packings influenced by the pressure within the member to be sealed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H2063/3079Shift rod assembly, e.g. supporting, assembly or manufacturing of shift rails or rods; Special details thereof

Definitions

  • Switching device in particular for a change gear of a motor vehicle, comprising a shift rail
  • the invention relates to a switching device, in particular for a change gear of a motor vehicle, comprising a shift rail which is guided at one or both ends with a guided in a cylinder via a radially acting bearing and with at least one radially acting sealing element to the cylinder piston via a pressure medium hydraulically movable in the cylinder.
  • a shifting device of the type described which is e.g. as a shift fork is executed, moved.
  • the shift fork is attached to a shift rail, which is preferably mounted for ease of displacement at both ends via a rolling bearing.
  • transmissions are known in which the shift rail is mechanically displaced via a switching means, for example a shift pin or the like.
  • Gearboxes with a high number of gears require a relatively high mechanical design effort, especially if they have additional gear functions, such as double clutches or the like.
  • a simpler constructed compared to a pure mechanical actuation switching device is known for example from DE 10 260 425 A1.
  • the shift rail described there is associated at both ends in each case a piston which can be acted upon by a pressure medium, for example a hydraulic oil.
  • the piston is guided in a cylinder. If he baufschlagt with pressure fluid, the shift rail is moved following the pressure, the provision is carried out in accordance with a loading of the piston attached to the other end of the rail.
  • the storage of the shift rail via a rolling bearing, there in the form of a ball bearing, which is provided on an inner sleeve, which in turn is coupled to the end of the shift rail.
  • the piston is fixed, which is formed as a cup formed from sheet metal.
  • the cup has a Napfrand, which is bent inwards to the shift rail.
  • the shift rail in turn has at its front end a protruding edge, in the Napfrand turn two at least the transverse diameter of the shift rail edge having recesses are provided, in which the shift rail is inserted in a first assembly step.
  • the cup In a second assembly step, the cup is rotated by 90 °. The edge of the cup surrounds the edge of the rail. In the twisted position, therefore, the Napfrand is held by the rail edge.
  • a circumferential sealing lip is provided on the cup itself, which seals the space which can be acted upon by pressure medium from the space located behind it on the cylinder side, in which the rolling bearing is provided.
  • This sealing lip is made of rubber and is vulcanised separately on the metallic cup.
  • This embodiment is very complex and requires a variety of separate components, namely the inner sleeve, the separate rolling bearing and the piston, the piston, the rail end and the inner sleeve must be specially designed to fix all components together, as well as the Piston in the form of the cup must be processed in accordance with the vulcanization of the sealing lip.
  • the invention is therefore based on the problem of specifying a simply constructed switching device.
  • the bearing is a sliding bearing which can be acted upon by the pressure medium and to which the sealing element is received in a radial groove.
  • the sliding bearing forms a central piston part, after it according to the invention itself with the pressure medium, so the hydraulic oil, is applied, thus therefore forms a pressure surface against which the hydraulic oil flows.
  • the sealing element itself is an integral part of the sliding bearing, it is received in a radial groove and seals to the cylinder down.
  • the switching device according to the invention is very simple, after only one positionally stable with the piston, formed by the end of the shift rail itself, connected slide bearing together with integrated sealing element is needed. After the sealing element is integrated in the plain bearing, and after ultimately as in the prior art described above no additional component for forming the piston or the pressure surface is needed, the switching device according to the invention or the movement and sliding bearing of the same builds very small.
  • the sealing element or each of the sealing elements, as they are described below in the various embodiments, is suitably mechanically or chemically non-releasably connected to the sliding bearing.
  • the mechanically non-detachable connection takes place, for example, in that the sealing element is arranged in an undercut or the like, and therefore can not leave the radial groove.
  • the chemically insoluble compound is obtained by a fusion bond between the sealing element and the sliding bearing, for example by activating corresponding fusion bonding components in the sealing element material, for. B. by plasma excitation or the like.
  • a first embodiment of the invention has, as described, only one sealing element, preferably in the form of a circumferential sealing ring, on a sliding bearing. It is thus formed a piston chamber, in which the pressure medium can flow when a rail movement is required. The return movement takes place via an equally constructed piston-cylinder unit at the other end of the shift rail. Also there is a fixed position with the piston, formed by the end of the shift rail, connected slide bearing provided with a recorded in a radial groove sealing ring provided slide bearing. Thus, therefore, two separate fluid chambers are formed via the two piston-cylinder units.
  • the sliding bearing has on the or each side acted upon by the pressure medium a plurality of circumferentially spaced shell-side passages for the pressure medium, which open in the flow direction behind arranged radial groove.
  • the radial groove communicates with the fluid space separated or defined by the slide bearing via the passages.
  • the design may even be such that the sealing element is not applied to the cylinder inner wall in the unloaded state, but only when it is acted upon by the pressure medium.
  • the passages are preferably star-shaped and distributed symmetrically around the circumference, for example, six such narrow passages are provided.
  • an O-ring is placed underneath the sealing ring, which presses the radially following sealing ring radially outwards in any case to bias it against the cylinder inner wall, regardless of whether or not it is acted upon by the hydraulic fluid.
  • this sealing element speaks faster, so is brought faster in fully sealing contact with the cylinder inner wall, the pressure builds up faster or immediately, so that there is a very fast response. Equally, however, the function is ensured even without this bias, although the piston then responds a little slower, since the sealing element is pressed alone on the hydraulic fluid in the sealing engagement against the cylinder inner wall.
  • the two sealing elements whether they are arranged on separate plain bearings or on a common sliding bearing to support a clamping ring, or only one of the sealing elements, so that in one direction of movement a quick response, in the other Movement on the other hand gives a slightly delayed response.
  • the sealing element is arranged in a radial groove arranged on the end side and prestressed against the cylinder inner wall.
  • the radial groove is not closed on both sides, as in an arrangement, for example, in the region of the center of the plain bearing, but here the radial groove is open at the front.
  • a sealing element is used, which in turn is mechanically or chemically undetachably connected to the sliding bearing.
  • the sealing element itself is biased radially outward to the cylinder inner wall.
  • the bias voltage is realized here by appropriate dimensioning of the sealing element, but could in principle also be effected by arranging a clamping ring arranged below the sealing element.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a switching device according to the invention
  • Fig. 2 is a view of a piston-cylinder unit of an inventive
  • FIG. 2 is an end view of the sliding bearing of FIG. 2,
  • Fig. 4 is a schematic representation of the piston-cylinder arrangement of a switching device according to the invention a second embodiment
  • Fig. 5 is a schematic representation of the piston-cylinder arrangement of a switching device according to the invention a third embodiment in a partial view.
  • Fig. 1 shows a switching device 1 according to the invention comprising a shift rail 2, the two ends 3 each having a piston 4 forming in a cylinder 5 are added.
  • the movement of the shift rail 2 which is designed here as a shift fork with a corresponding shift fork approach 6 and used for switching, for example, the gears of a gearbox.
  • a fluid space 8 is defined in the cylinder via the piston 4 and a slide bearing 7 arranged directly on the piston, in which hydraulic fluid can be introduced and withdrawn via a suitable opening 9. If, for example, hydraulic fluid is pumped into the fluid space 8 shown on the right in FIG. 1, the shift rail 2 is displaced to the left, hydraulic fluid is pressed out of the fluid space 8 shown on the left due to the piston movement. For the backward movement of the fluid flow would be reversed accordingly.
  • Fig. 2 shows an enlarged view of the piston 4, the cylinder 5 and the sliding bearing 7.
  • the sliding bearing 7 forms a central element of the piston 4, it leads on the one hand the shift rail 2 in the cylinder 5, on the other hand it forms the essential Part of the pressure surface 10, which is acted upon by the hydraulic oil.
  • the cylindrical sliding bearing 7 is fixedly connected to two stops 11, 12 with the rail end 3, wherein the stop 12, a sealing ring 13 is inserted.
  • the sliding bearing 7 has a radial groove 14, in which a sealing element 15, here a sealing ring, is received.
  • the sealing ring 15 is visible from the side groove walls and the groove bottom slightly spaced in the radial groove 14, it is in light contact with the inner wall 16 of the cylinder fifth
  • Figures 1 and 2 show an embodiment in which two provided on separate piston-cylinder units fluid chambers 8 are realized.
  • 4 shows a variant of the invention in which both required fluid spaces are realized on a piston-cylinder unit, for example on the unit shown on the right in FIG.
  • the shift rail is e.g. stored via a simple rolling bearing.
  • a cylinder 5 which accommodates a piston 4, also formed here by the shift rail end 3 and a slide bearing 7.
  • This is in turn connected to two fixed stops 11, 12 so as to be fixed to the shift rail end 3.
  • the slide bearing 7 has two pressure surfaces 10a, 10b on the respective end faces, which define a fluid space 8a or 8b in each case in connection with the rail end 3.
  • This is axially limited, for example, at the right end on the closed cylinder pot, at the left end also on the cylinder 5 in conjunction with a sealing means not shown here, which seals between the cylinder 5 and the rail end 3.
  • hydraulic fluid via separate inlets and outlets 9a, 9b is added or discharged.
  • both pressure surfaces 10a, 10b have corresponding radial passages 17a, 17b, which enable communication of the respective annular groove 14a, 14b with the respective fluid space 8a, 8b.
  • fluid space 8a, 8b now hydraulic fluid is pressed, it flows first against the respective pressure surface 10a or 10b and via the passages 17a or 17b in the respective annular groove 14a, 14b.
  • the respective sealing element 15a or 15b presses it radially against the cylinder inner wall 16.
  • the sealing element 15a is stretched radially outward in sealing engagement with the cylinder inner wall 16, while the sealing element 15b remains unloaded and rests in low friction contact with the cylinder inner wall 16. Conversely, the sealing element 15a is friction against the cylinder inner wall 16 when hydraulic oil is conveyed into the fluid chamber 8b and due to the building pressure, the sealing element 15b is pressed against the cylinder inner wall 16.
  • a very narrow leakage gap is formed between the middle section 18 of the slide bearing 7 and the cylinder inner wall 16.
  • a thin hydraulic oil film can form, after the flushing of one of the sealing elements 15a, 15b hydraulic oil can reach this area in small quantities.
  • the slide bearing 7 now always runs on an oil film, regardless of which direction it is now moved in the embodiment shown in FIG. 4.
  • an optionally attachable clamping ring 19 is provided below the sealing element 15a, which clamps the sealing element 15a radially outwardly against the cylinder inner wall.
  • the sealing element 15a is thus biased in a slightly firmer contact with the cylinder inner wall 16.
  • the sealing element 15a With a build-up of pressure in the fluid space 8a, the sealing element 15a is pressed faster into the completely sealing contact with the cylinder inner wall 16, compared to the non-prestressed sealing element 15b, so that somewhat faster pressure can build up in the fluid space 8a, which thus leads to rail movement, that is to say the response is somewhat faster, compared to a pressure build-up in the fluid chamber 8b, where it takes a little longer until the non-preloaded sealing element 15b is brought into the fully sealing contact with the cylinder inner wall 16.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a switching device according to the invention, in which a radial groove 14 which opens outward to the cylinder inner wall 16 but also to the fluid chamber 8 is formed on the sliding bearing 7 at the pressure surface 10 bounding the fluid space 8, into which a sealing element 15c is inserted is.
  • This is - as well as the previously described sealing elements 15 or 15a and 15b - here preferably chemically non-detachably connected to the sliding bearing 7.
  • the sealing element 15 c is biased radially against the cylinder inner wall 16.
  • the sealing element 15 has a groove 20 open towards the fluid chamber 8 with an inclined surface 21, into which the fluid pressed into the fluid chamber 8 penetrates, whereby the radial bias by the fluid pressure is still far due to the configuration of the groove 20 or the inclined surface 21 is increased.
  • a further radial groove 14d is provided which is radially open to the shift rail 2 and in which a further sealing element 22 sealingly sealing the shift rail is arranged, via which a possible leakage flow between the sliding bearings 7 and Shift rail 2 is prevented.
  • the sealing elements 15c and 22 can be injection-molded in this embodiment, for example, directly to the sliding bearing 7, they consist as well as the other sealing elements made of a suitable plastic material.

Abstract

Shifting device (1), in particular for a change speed gearbox of a motor vehicle, comprising a shifting rail (2) which is coupled at one or both ends (3) to a piston (4) which is guided in a cylinder (5) by means of a radially acting bearing (7), is sealed with respect to the cylinder by means of at least one radially acting sealing element (15, 15a, 15b, 15c) and can be moved hydraulically in the cylinder by means of a pressure medium, wherein the bearing is a sliding bearing (7) to which the pressure medium can be applied and at which the sealing element (15, 15a, 15b, 15c) is accommodated in a radial groove (14, 14a, 14b).

Description

Schalteinrichtung, insbesondere für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Schaltschiene Switching device, in particular for a change gear of a motor vehicle, comprising a shift rail
Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung, insbesondere für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Schaltschiene, die an einem oder beiden Enden mit einem in einem Zylinder über ein radial wirkendes Lager geführten und mit wenigstens einem radial wirkenden Dichtelement zum Zylinder abgedichteten Kolben, der über ein Druckmittel hydraulisch im Zylinder bewegbar ist.The invention relates to a switching device, in particular for a change gear of a motor vehicle, comprising a shift rail which is guided at one or both ends with a guided in a cylinder via a radially acting bearing and with at least one radially acting sealing element to the cylinder piston via a pressure medium hydraulically movable in the cylinder.
Beispielsweise bei Stufenwechselgetrieben von Kraftfahrzeugen wird zum Gangwechsel eine Schalteinrichtung der beschriebenen Art, die z.B. als Schaltgabel ausgeführt ist, verschoben. Die Schaltgabel ist an einer Schaltschiene befestigt, die zur leichten Verschiebbarkeit bevorzugt an beiden Enden über ein Wälzlager gelagert ist. Dabei sind Getriebe bekannt, bei denen die Schaltschiene mecha- nisch über ein Schaltmittel, beispielsweise einen Schaltzapfen oder dergleichen verschoben wird. Getriebe mit einer hohen Gangzahl erfordern einen relativ hohen mechanischen Konstruktionsaufwand, insbesondere wenn diese zusätzliche Getriebefunktionen aufweisen, beispielsweise Doppelkupplungen oder dergleichen.For example, in the case of step-change transmissions of motor vehicles, a shifting device of the type described, which is e.g. as a shift fork is executed, moved. The shift fork is attached to a shift rail, which is preferably mounted for ease of displacement at both ends via a rolling bearing. In this case, transmissions are known in which the shift rail is mechanically displaced via a switching means, for example a shift pin or the like. Gearboxes with a high number of gears require a relatively high mechanical design effort, especially if they have additional gear functions, such as double clutches or the like.
Eine gegenüber einer reinen mechanischen Betätigung einfacher aufgebaute Schalteinrichtung ist beispielsweise aus DE 10 260 425 A1 bekannt. Der dort beschriebenen Schaltschiene ist an beiden Enden jeweils ein Kolben zugeordnet, der mit einem Druckmittel, beispielsweise einem Hydrauliköl, beaufschlagbar ist. Der Kolben ist in einem Zylinder geführt. Wird er mit Druckmittel baufschlagt, so wird die Schaltschiene dem Druck folgend verschoben, die Rückstellung erfolgt entsprechend einer Beaufschlagung des an dem anderen Schienenende befestigten Kolbens. Bei der bekannten Schalteinrichtung aus DE 10 260 425 A1 erfolgt die Lagerung der Schaltschiene über ein Wälzlager, dort in Form eines Kugellagers, das auf einer Innenhülse vorgesehen ist, die wiederum mit dem Ende der Schaltschiene gekoppelt ist. Am vorderen Ende der Schaltschiene ist der Kolben befestigt, der als ein aus Blech geformter Napf ausgebildet ist. Der Napf weist einen Napfrand auf, der zur Schaltschiene nach innen gebogen ist. Die Schaltschiene ihrerseits weist an ihrem stirnseitigen Ende einen überstehenden Rand auf, in dem Napfrand wiederum sind zwei mindestens den Querdurchmesser des Schaltschienenrandes aufweisende Aussparungen vorgesehen, in die die Schaltschiene in einem ersten Montageschritt eingeschoben wird. In einem zweiten Montageschritt wird der Napf um 90° gedreht. Dabei umgreift der Napfrand den Schienen- rand. In der verdrehten Stellung wird folglich der Napfrand vom Schienenrand gehalten. Gleichzeitig greifen zwei an der Innenhülse an der dem Napf zugewandten Seite angeordnete Nasen in die napfseitigen Aussparungen ein und sichern den Napf gegen eine Rückdrehung. Am Napf selbst ist eine umlaufende Dichtlippe vorgesehen, die den mit Druckmittel beaufschlagbaren Raum von dem zylindersei- tig dahinter liegenden Raum, in dem das Wälzlager vorgesehen ist, abdichtet. Diese Dichtlippe ist aus Gummi und ist separat am metallischen Napf anvulkanisiert.A simpler constructed compared to a pure mechanical actuation switching device is known for example from DE 10 260 425 A1. The shift rail described there is associated at both ends in each case a piston which can be acted upon by a pressure medium, for example a hydraulic oil. The piston is guided in a cylinder. If he baufschlagt with pressure fluid, the shift rail is moved following the pressure, the provision is carried out in accordance with a loading of the piston attached to the other end of the rail. In the known switching device from DE 10 260 425 A1, the storage of the shift rail via a rolling bearing, there in the form of a ball bearing, which is provided on an inner sleeve, which in turn is coupled to the end of the shift rail. At the front end of the shift rail, the piston is fixed, which is formed as a cup formed from sheet metal. The cup has a Napfrand, which is bent inwards to the shift rail. The shift rail in turn has at its front end a protruding edge, in the Napfrand turn two at least the transverse diameter of the shift rail edge having recesses are provided, in which the shift rail is inserted in a first assembly step. In a second assembly step, the cup is rotated by 90 °. The edge of the cup surrounds the edge of the rail. In the twisted position, therefore, the Napfrand is held by the rail edge. At the same time, two lugs arranged on the inner sleeve on the side facing the cup are inserted into the cup-side recesses and secure the cup against a reverse rotation. A circumferential sealing lip is provided on the cup itself, which seals the space which can be acted upon by pressure medium from the space located behind it on the cylinder side, in which the rolling bearing is provided. This sealing lip is made of rubber and is vulcanised separately on the metallic cup.
Diese Ausgestaltung ist sehr aufwändig und bedarf einer Vielzahl separater Bau- teile, nämlich der Innenhülse, des separaten Wälzlagers sowie des Kolbens, wobei der Kolben, das Schienenende sowie die Innenhülse speziell ausgeführt sein müssen, um sämtliche Bauteile aneinander fixieren zu können, wie auch der Kolben in Form des Napfes entsprechend zum Anvulkanisieren der Dichtlippe bearbeitet werden muss.This embodiment is very complex and requires a variety of separate components, namely the inner sleeve, the separate rolling bearing and the piston, the piston, the rail end and the inner sleeve must be specially designed to fix all components together, as well as the Piston in the form of the cup must be processed in accordance with the vulcanization of the sealing lip.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine einfach aufgebaute Schalteinrichtung anzugeben.The invention is therefore based on the problem of specifying a simply constructed switching device.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Schalteinrichtung der eingangs genann- ten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Lager ein mit dem Druckmittel beaufschlagbares Gleitlager ist, an dem das Dichtelement in einer Radialnut aufgenommen ist.To solve this problem, it is provided according to the invention in a switching device of the type mentioned at the outset that the bearing is a sliding bearing which can be acted upon by the pressure medium and to which the sealing element is received in a radial groove.
Bei der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung bildet das Gleitlager ein zentrales Kolbenteil, nachdem es erfindungsgemäß selbst mit dem Druckmittel, also dem Hydrauliköl, beaufschlagt wird, mithin also eine Druckfläche bildet, gegen die das Hydrauliköl anströmt. Das Dichtelement selbst ist integraler Teil des Gleitlagers, es ist in einer Radialnut aufgenommen und dichtet zum Zylinder hin ab. Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung ist sehr einfach aufgebaut, nachdem lediglich ein lagefest mit dem Kolben, gebildet auch durch das Ende der Schaltschiene selbst, verbundenes Gleitlager nebst integriertem Dichtelement benötigt wird. Nachdem das Dichtelement im Gleitlager integriert ist, und nachdem letztlich wie im eingangs beschriebenen Stand der Technik kein zusätzliches Bauteil zur Bildung des Kolbens beziehungsweise der Druckfläche benötigt wird, baut die erfindungsgemäße Schalteinrichtung beziehungsweise die Bewegungs- und Gleitlagerung der selben auch sehr klein.In the switching device according to the invention, the sliding bearing forms a central piston part, after it according to the invention itself with the pressure medium, so the hydraulic oil, is applied, thus therefore forms a pressure surface against which the hydraulic oil flows. The sealing element itself is an integral part of the sliding bearing, it is received in a radial groove and seals to the cylinder down. The switching device according to the invention is very simple, after only one positionally stable with the piston, formed by the end of the shift rail itself, connected slide bearing together with integrated sealing element is needed. After the sealing element is integrated in the plain bearing, and after ultimately as in the prior art described above no additional component for forming the piston or the pressure surface is needed, the switching device according to the invention or the movement and sliding bearing of the same builds very small.
Das Dichtelement bzw. jedes der Dichtelemente, wie sie nachfolgend in den verschiedenen Ausführungsbeispielen noch beschrieben werden, ist zweckmäßigerweise mechanisch oder chemisch unlösbar mit dem Gleitlager verbunden. Die mechanisch unlösbare Verbindung erfolgt beispielsweise dadurch, dass das Dichtelement in einer Hinterschneidung oder dergleichen angeordnet ist, mithin also die Radialnut nicht verlassen kann. Die chemisch unlösbare Verbindung wird durch eine Schmelzverbindung zwischen dem Dichtelement und dem Gleitlager erwirkt, beispielsweise durch eine Aktivierung entsprechender Schmelzverbindungskomponenten im Dichtelementmaterial, z. B. durch Plasmaanregung oder dergleichen.The sealing element or each of the sealing elements, as they are described below in the various embodiments, is suitably mechanically or chemically non-releasably connected to the sliding bearing. The mechanically non-detachable connection takes place, for example, in that the sealing element is arranged in an undercut or the like, and therefore can not leave the radial groove. The chemically insoluble compound is obtained by a fusion bond between the sealing element and the sliding bearing, for example by activating corresponding fusion bonding components in the sealing element material, for. B. by plasma excitation or the like.
Eine erste Erfindungsausgestaltung weist an einem Gleitlager wie beschrieben nur ein Dichtelement, bevorzugt in Form eines umlaufenden Dichtrings, auf. Es wird also ein Kolbenraum gebildet, in den das Druckmittel einströmen kann, wenn eine Schienenbewegung erforderlich ist. Die Rückbewegung erfolgt über eine gleichermaßen aufgebaute Kolben-Zylinder-Einheit am anderen Ende der Schaltschiene. Auch dort ist ein lagefest mit dem Kolben, gebildet durch das Ende der Schaltschiene, verbundenes Gleitlager mit einem in einer Radialnut aufgenommenen Dichtring vorgesehenes Gleitlager vorgesehen. Mithin sind also über die bei- den Kolben-Zylinder-Einheiten zwei separate Fluidräume gebildet.A first embodiment of the invention has, as described, only one sealing element, preferably in the form of a circumferential sealing ring, on a sliding bearing. It is thus formed a piston chamber, in which the pressure medium can flow when a rail movement is required. The return movement takes place via an equally constructed piston-cylinder unit at the other end of the shift rail. Also there is a fixed position with the piston, formed by the end of the shift rail, connected slide bearing provided with a recorded in a radial groove sealing ring provided slide bearing. Thus, therefore, two separate fluid chambers are formed via the two piston-cylinder units.
Denkbar wäre es aber auch, die Druckmitteleinleitung nur an einer Kolben- Zylinder-Einheit vorzunehmen, mithin also dort zwei Fluidräume auszubilden, wo- bei je nach Bewegungsrichtung unterschiedlich gesteuert in den einen oder anderen Fluidraum das Druckmittel gefördert wird. Zu diesem Zweck sind in Weiterbildung der Erfindung am Gleitlager zwei Radialnuten mit jeweils einem Dichtelement vorgesehen, wobei das Gleitlager an beiden Seiten separat mit dem Druck- mittel beaufschlagbar ist. Das Gleitlager bildet also zwei Druckflächen aus und ist doppelt gegen den Zylinder abgedichtet. Das andere Ende der Schaltschiene ist in beliebiger, zweckmäßiger Weise zu lagern, beispielsweise unter Verwendung eines einfachen Wälzlagers oder dergleichen. Wenngleich es grundsätzlich denkbar wäre, auch bei dieser Ausgestaltung nur eine Radialnut mit einem Dichtelement vorzusehen, das bezüglich beider Bewegungsrichtungen abdichten soll, ist die Verwendung zweier Dichtelemente zweckmäßig, da diese dann relativ nah an der jeweiligen Druckfläche des Gleitlagers positioniert werden können.It would also be conceivable, however, to carry out the introduction of the pressure medium only on a piston-cylinder unit, that is to say therefore to form two fluid chambers there, where depending on the direction of movement differently controlled in one or the other fluid space, the pressure medium is promoted. For this purpose, two radial grooves, each with a sealing element are provided in a further development of the invention on the sliding bearing, wherein the sliding bearing can be acted upon separately on both sides with the pressure medium. The plain bearing thus forms two pressure surfaces and is double sealed against the cylinder. The other end of the shift rail is to store in any convenient manner, for example using a simple roller bearing or the like. Although it would be conceivable in principle to provide only in this embodiment, a radial groove with a sealing element which is to seal with respect to both directions of movement, the use of two sealing elements is appropriate because they can then be positioned relatively close to the respective pressure surface of the sliding bearing.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gleitlager an der oder jeder mit dem Druckmittel beaufschlagbaren Seite mehrere um den Umfang verteilt angeordnete mantelseitige Durchlässe für das Druckmittel aufweist, die in der in Flussrichtung dahinter angeordneten Radialnut münden. Gemäß dieser Erfindungsausgestaltung kommuniziert also die Radialnut mit dem von dem Gleitlager abgetrennten beziehungsweise definierten Fluidraum über die Durchlässe. Hierdurch wird ermöglicht, dass das Fluid über die Durchlässe in den Bereich der Ringnut gelangt und folglich das Dichtelement, also den Dichtring beaufschlagen und gegen die Zylinderinnenwand drücken kann. Das Dichtelement kann also quasi dann, wenn es seine Dichtfunktion ausüben soll, aktiv druckbeaufschlagt werden und fest gegen die Zylinderinnenwand unter entsprechender Abdichtung des Fluidraums gedrückt werden. Wird das Dichtelement wieder entlastet, so sinkt der Druck, das Dichtelement liegt weniger fest gespannt an der Zylinderinnenwand an. Bei einer Bewegung in die entgegengesetzte Richtung bewegt es sich dann zwangsläufig mit reduzierter Reibung entlang der Zylinderinnenwand, was aus Verschleißgründen zweckmäßig ist. Die Ausgestaltung kann dabei sogar derart sein, dass das Dichtelement im unbelasteten Zustand nicht an der Zylinderinnenwand anliegt, sondern erst, wenn es über das Druckmittel beaufschlagt wird. Die Durchlässe sind bevorzugt sternförmig und symmetrisch um den Umfang verteilt, beispielsweise sind sechs solcher schmalen Durchlässe vorgesehen. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, das Dichtelement oder eines der Dichtelemente mittels eines in der Radialnut unterhalb des Dichtelements angeordneten Spannrings radial gegen die Zylinderinnenwand vorzuspannen. Bei die- ser Erfindungsausgestaltung wird unterhalb des Dichtrings beispielsweise ein O- Ring gesetzt, der den radial folgenden Dichtring radial nach außen drückt, um ihn gegen die Zylinderinnenwand in jedem Fall vorzuspannen, unabhängig davon, ob er nun durch das Hydraulikfluid beaufschlagt wird oder nicht. Erfolgt nun die Druckbeaufschlagung über das Fluid, so spricht dieses Dichtelement schneller an, wird also schneller in vollständig dichtende Anlage an die Zylinderinnenwand gebracht, der Druck baut sich also schneller beziehungsweise sofort auf, so dass sich ein sehr schnelles Ansprechverhalten ergibt. Gleichermaßen ist die Funktion jedoch auch ohne diese Vorspannung gewährleistet, wenngleich der Kolben dann etwas langsamer anspricht, da das Dichtelement allein über das Hydraulikfluid in die dichtende Anlage gegen die Zylinderinnenwand gepresst wird. Dabei ist es grundsätzlich denkbar, die beiden Dichtelemente, sei es dass diese an separaten Gleitlagern oder an einem gemeinsamen Gleitlager angeordnet sind, über einen Spannring zu unterstützen, oder nur eines der Dichtelemente, so dass sich in eine Bewegungsrichtung ein schnelles Ansprechverhalten, in der anderen Bewegung ein demgegenüber etwas verzögertes Ansprechverhalten ergibt.An advantageous development of the invention provides that the sliding bearing has on the or each side acted upon by the pressure medium a plurality of circumferentially spaced shell-side passages for the pressure medium, which open in the flow direction behind arranged radial groove. In accordance with this embodiment of the invention, therefore, the radial groove communicates with the fluid space separated or defined by the slide bearing via the passages. This makes it possible that the fluid passes through the passages in the region of the annular groove and consequently act on the sealing element, so the sealing ring and can press against the cylinder inner wall. The sealing element can thus be virtually pressurized when it is to exercise its sealing function, and be pressed firmly against the cylinder inner wall with appropriate sealing of the fluid space. If the sealing element is relieved again, then the pressure drops, the sealing element is less tightly clamped to the cylinder inner wall. When moving in the opposite direction, it then inevitably moves with reduced friction along the cylinder inner wall, which is expedient for reasons of wear. The design may even be such that the sealing element is not applied to the cylinder inner wall in the unloaded state, but only when it is acted upon by the pressure medium. The passages are preferably star-shaped and distributed symmetrically around the circumference, for example, six such narrow passages are provided. A development of the invention provides for radially biasing the sealing element or one of the sealing elements against the cylinder inner wall by means of a clamping ring arranged in the radial groove below the sealing element. In this embodiment of the invention, for example, an O-ring is placed underneath the sealing ring, which presses the radially following sealing ring radially outwards in any case to bias it against the cylinder inner wall, regardless of whether or not it is acted upon by the hydraulic fluid. Now, if the pressurization of the fluid, so this sealing element speaks faster, so is brought faster in fully sealing contact with the cylinder inner wall, the pressure builds up faster or immediately, so that there is a very fast response. Equally, however, the function is ensured even without this bias, although the piston then responds a little slower, since the sealing element is pressed alone on the hydraulic fluid in the sealing engagement against the cylinder inner wall. It is conceivable in principle that the two sealing elements, whether they are arranged on separate plain bearings or on a common sliding bearing to support a clamping ring, or only one of the sealing elements, so that in one direction of movement a quick response, in the other Movement on the other hand gives a slightly delayed response.
Eine weitere Erfindungsalternative sieht vor, dass das Dichtelement in einer stirnseitig angeordneten Radialnut angeordnet und gegen die Zylinderinnenwand vorgespannt ist. Bei dieser Ausgestaltung ist die Radialnut nicht beidseits geschlos- sen, wie bei einer Anordnung beispielsweise im Bereich der Mitte des Gleitlagers, vielmehr ist hier die Radialnut stirnseitig offen. In ihr ist ein Dichtelement eingesetzt, das auch hier wiederum mechanisch oder chemisch unlösbar mit dem Gleitlager verbunden ist. Das Dichtelement selbst ist radial nach außen zur Zylinderinnenwand vorgespannt. Die Vorspannung ist hier durch entsprechende Dimensio- nierung des Dichtelements realisiert, könnte aber grundsätzlich auch durch Anordnung eines unterhalb des Dichtelements angeordneten Spannrings erfolgen. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Another alternative of the invention provides that the sealing element is arranged in a radial groove arranged on the end side and prestressed against the cylinder inner wall. In this embodiment, the radial groove is not closed on both sides, as in an arrangement, for example, in the region of the center of the plain bearing, but here the radial groove is open at the front. In her a sealing element is used, which in turn is mechanically or chemically undetachably connected to the sliding bearing. The sealing element itself is biased radially outward to the cylinder inner wall. The bias voltage is realized here by appropriate dimensioning of the sealing element, but could in principle also be effected by arranging a clamping ring arranged below the sealing element. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the embodiments described below and with reference to the drawings. Showing:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen SchalteinrichtungFig. 1 is a schematic diagram of a switching device according to the invention
Fig. 2 eine Ansicht einer Kolben-Zylinder-Einheit einer erfindungsgemäßenFig. 2 is a view of a piston-cylinder unit of an inventive
Schalteinrichtung einer ersten Ausführungsform,Switching device of a first embodiment,
Fig. 3 eine Stirnansicht des Gleitlagers aus Fig. 2,3 is an end view of the sliding bearing of FIG. 2,
Fig. 4 eine Prinzipdarstellung der Kolben-Zylinder-Anordnung einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung einer zweiten Ausführungsform, undFig. 4 is a schematic representation of the piston-cylinder arrangement of a switching device according to the invention a second embodiment, and
Fig. 5 eine Prinzipdarstellung der Kolben-Zylinder-Anordnung einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung einer dritten Ausführungsform in einer Teilansicht.Fig. 5 is a schematic representation of the piston-cylinder arrangement of a switching device according to the invention a third embodiment in a partial view.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung 1 umfassend eine Schaltschiene 2, deren beide Enden 3 jeweils einen Kolben 4 bildend in einem Zylinder 5 aufgenommen sind. Über diese Einheit aus Kolben 4 und Zylinder 5 erfolgt die Bewegung der Schaltschiene 2, die hier als Schaltgabel mit einem entsprechenden Schaltgabelansatz 6 ausgebildet ist und zum Schalten beispielsweise der Gänge eines Wechselgetriebes dient.Fig. 1 shows a switching device 1 according to the invention comprising a shift rail 2, the two ends 3 each having a piston 4 forming in a cylinder 5 are added. About this unit of piston 4 and cylinder 5, the movement of the shift rail 2, which is designed here as a shift fork with a corresponding shift fork approach 6 and used for switching, for example, the gears of a gearbox.
Über den Kolben 4 sowie ein am Kolben direkt angeordnetes Gleitlager 7 wird im Zylinder ein Fluidraum 8 definiert, in den über eine geeignete Öffnung 9 Hydraulikflüssigkeit eingebracht und abgezogen werden kann. Wird beispielsweise in den in Fig. 1 rechts gezeigten Fluidraum 8 Hydrauliköl eingepumpt, so wird die Schaltschiene 2 nach links verschoben, aus dem links gezeigten Fluidraum 8 wird Hydrauliköl aufgrund der Kolbenbewegung herausgepresst. Für die Rückwärtsbewegung wäre der Fluidfluss entsprechend umgekehrt. Fig. 2 zeigt in einer vergrößerten Darstellung den Kolben 4, den Zylinder 5 sowie das Gleitlager 7. Das Gleitlager 7 bildet ein zentrales Element des Kolbens 4, es führt zum einen die Schaltschiene 2 im Zylinder 5, zum anderen bildet es den we- sentlichen Teil die Druckfläche 10, die mit dem Hydrauliköl beaufschlagt wird.A fluid space 8 is defined in the cylinder via the piston 4 and a slide bearing 7 arranged directly on the piston, in which hydraulic fluid can be introduced and withdrawn via a suitable opening 9. If, for example, hydraulic fluid is pumped into the fluid space 8 shown on the right in FIG. 1, the shift rail 2 is displaced to the left, hydraulic fluid is pressed out of the fluid space 8 shown on the left due to the piston movement. For the backward movement of the fluid flow would be reversed accordingly. Fig. 2 shows an enlarged view of the piston 4, the cylinder 5 and the sliding bearing 7. The sliding bearing 7 forms a central element of the piston 4, it leads on the one hand the shift rail 2 in the cylinder 5, on the other hand it forms the essential Part of the pressure surface 10, which is acted upon by the hydraulic oil.
Das zylindrische Gleitlager 7 ist an zwei Anschlägen 11 , 12 lagefest mit dem Schienenende 3 verbunden, wobei am Anschlag 12 ein Dichtring 13 eingelegt ist. Das Gleitlager 7 weist eine Radialnut 14 auf, in der ein Dichtelement 15, hier ein Dichtring, aufgenommen ist. Der Dichtring 15 liegt ersichtlich von den seitlichen Nutwänden und dem Nutgrund leicht beabstandet in der Radialnut 14, er befindet sich in leichter Anlage an der Innenwand 16 des Zylinders 5.The cylindrical sliding bearing 7 is fixedly connected to two stops 11, 12 with the rail end 3, wherein the stop 12, a sealing ring 13 is inserted. The sliding bearing 7 has a radial groove 14, in which a sealing element 15, here a sealing ring, is received. The sealing ring 15 is visible from the side groove walls and the groove bottom slightly spaced in the radial groove 14, it is in light contact with the inner wall 16 of the cylinder fifth
Von der Druckfläche 10 des Gleitlagers 7 ausgehend in Richtung der Radialnut 14 sind im gezeigten Beispiel mehrere Durchlässe 17 vorgesehen, die, siehe Fig. 3, symmetrisch um den Umfang verteilt angeordnet sind. Über diese Durchlässe 17 kommuniziert die Ringnut 14 mit dem Fluidraum 8. Wird also in diesen Hydrauliköl eingepresst, so strömt es zum einen die Druckfläche 10 an, zum anderen strömt es über die Durchlässe 17 in die Ringnut 14 ein und umspült das Dichtelement 15. Dieses wird nun aufgrund des eingespülten Fluids und des in der Radialnut 14 aufgebauten Drucks radial nach außen gegen die Zylinderinnenwand 16 gedrückt, so dass es zu dieser hin vollständig abdichtet. Es baut sich sodann ein noch höherer Druck im Fluidraum 8 auf, der dazu führt, dass die Schaltschiene 2 z.B. nach links bewegt wird.Starting from the pressure surface 10 of the sliding bearing 7 in the direction of the radial groove 14, several passages 17 are provided in the example shown, which, see Fig. 3, are arranged distributed symmetrically around the circumference. If it is pressed into this hydraulic oil, it flows on the one hand to the pressure surface 10, on the other it flows through the passages 17 in the annular groove 14 and flows around the sealing element 15th This is now pressed due to the flushed fluid and the pressure built up in the radial groove 14 radially outward against the cylinder inner wall 16, so that it completely seals towards this. There then builds up an even higher pressure in the fluid space 8, which results in that the shift rail 2, e.g. is moved to the left.
Wird der Fluiddruck reduziert, so baut sich auch der radial wirkende Druck in der Radialnut 14 und mithin die das Dichtelement 15 nach außen drückende Radialkraft ab. Das heißt, das entlastete Dichtelement 15 liegt nicht mehr allzu stark gespannt an der Innenwand 16 an. Wird nun, ausgehend vom Beispiel gemäß Fig. 1 , in den anderen Fluidraum 8 der anderen Kolben-Zylinder-Kombination für eine Rückwärtsbewegung der Schaltschiene 2 Fluid gepresst, so baut sich dort infolge der radialen Anpressung des dortigen Dichtelements 15 ein entsprechender Druck auf, der erneut zur Schaltstangenverschiebung in die entgegengesetzte Richtung führt. Nachdem im in Fig. 2 gezeigten Gleitlager 7 das Dichtelement 15 jedoch nicht mehr fluidgespannt gegen die Zylinderinnenwand 16 anliegt, kann es sehr reibungsarm an der Zylinderinnenwand 16 bewegt werden. Es kann also hier zwischen einer aktiven Abdichtung und einer reibungsarmen Anlage und Bewegbar- keit des Dichtelements fluidgesteuert differenziert werden.If the fluid pressure is reduced, so does the radially acting pressure in the radial groove 14 and thus the radial force pressing the sealing element 15 off. That is, the relieved sealing element 15 is no longer too tense on the inner wall 16 at. Now, starting from the example of FIG. 1, in the other fluid chamber 8 of the other piston-cylinder combination for a backward movement of the shift rail 2 pressed fluid, so there builds due to the radial contact pressure of the local sealing element 15, a corresponding pressure on again to the shift rod shift in the opposite direction leads. However, after the sealing element 15 no longer bears against the cylinder inner wall 16 in a fluid-tensioned manner in the sliding bearing 7 shown in FIG. 2, it can be moved on the cylinder inner wall 16 in a very low-friction manner. Thus, it is possible here to differentiate fluid-controlled between an active seal and a low-friction installation and mobility of the sealing element.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Ausgestaltung, bei der zwei an separaten Kolben- Zylinder-Einheiten vorgesehene Fluidräume 8 realisiert sind. Fig. 4 zeigt eine Erfindungsalternative, bei der an einer Kolben-Zylinder-Einheit, beispielsweise an der in Fig. 2 rechts gezeigten Einheit, beide erforderlichen Fluidräume realisiert sind. An der anderen Seite ist die Schaltschiene z.B. über ein einfaches Wälzlager gelagert.Figures 1 and 2 show an embodiment in which two provided on separate piston-cylinder units fluid chambers 8 are realized. 4 shows a variant of the invention in which both required fluid spaces are realized on a piston-cylinder unit, for example on the unit shown on the right in FIG. On the other side, the shift rail is e.g. stored via a simple rolling bearing.
Gezeigt ist auch hier ein Zylinder 5, der einen Kolben 4 aufnimmt, auch hier gebil- det vom Schaltschienenende 3 sowie einem Gleitlager 7. Dieses ist wiederum an zwei festen Anschlägen 11 , 12 lagefest mit dem Schaltschienenende 3 verbunden. Es weist jedoch zwei separate Radialnuten 14a, 14b auf, in denen jeweils separate Dichtelemente 15a, 15b angeordnet sind. Das Gleitlager 7 weist zwei Druckflächen 10a, 10b an den jeweiligen Stirnseiten auf, die jeweils in Verbindung mit dem Schienenende 3 einen Fluidraum 8a beziehungsweise 8b definieren. Dieser ist beispielsweise am rechten Ende über den geschlossenen Zylindertopf axial begrenzt, am linken Ende ebenfalls über den Zylinder 5 in Verbindung mit einem hier nicht näher gezeigten Dichtmittel, das zwischen dem Zylinder 5 und dem Schienenende 3 abdichtet. In die Fluidräume 8a, 8b ist Hydraulikfluid über separate Zu- beziehungsweise Abläufe 9a, 9b zu- beziehungsweise abführbar.Shown here too is a cylinder 5, which accommodates a piston 4, also formed here by the shift rail end 3 and a slide bearing 7. This is in turn connected to two fixed stops 11, 12 so as to be fixed to the shift rail end 3. However, it has two separate radial grooves 14a, 14b, in each of which separate sealing elements 15a, 15b are arranged. The slide bearing 7 has two pressure surfaces 10a, 10b on the respective end faces, which define a fluid space 8a or 8b in each case in connection with the rail end 3. This is axially limited, for example, at the right end on the closed cylinder pot, at the left end also on the cylinder 5 in conjunction with a sealing means not shown here, which seals between the cylinder 5 and the rail end 3. In the fluid chambers 8a, 8b hydraulic fluid via separate inlets and outlets 9a, 9b is added or discharged.
Ersichtlich weisen hier beide Druckflächen 10a, 10b entsprechende radiale Durchlässe 17a, 17b auf, die eine Kommunikation der jeweiligen Ringnut 14a, 14b mit dem jeweiligen Fluidraum 8a, 8b ermöglichen. Je nach dem, in welchen Fluidraum 8a, 8b nun Hydraulikflüssigkeit eingepresst wird, strömt diese zunächst gegen die jeweilige Druckfläche 10a oder 10b und über die Durchlässe 17a oder 17b in die jeweilige Ringnut 14a, 14b. Dort umspült sie das jeweilige Dichtelement 15a oder 15b und presst dieses wiederum radial an die Zylinderinnenwand 16. Wird bei- spielsweise in den Fluidraum 8a Hydraulikflüssigkeit gefördert, so wird das Dichtelement 15a radial nach außen in dichtende Anlage zur Zylinderinnenwand 16 gespannt, während das Dichtelement 15b unbelastet bleibt und in reibungsarmer Anlage an der Zylinderinnenwand 16 anliegt. Umgekehrt liegt das Dichtelement 15a reibungsarm an der Zylinderinnenwand 16 an, wenn Hydrauliköl in den Fluidraum 8b gefördert wird und aufgrund des aufbauenden Drucks das Dichtelement 15b an die Zylinderinnenwand 16 gepresst wird.As can be seen, both pressure surfaces 10a, 10b have corresponding radial passages 17a, 17b, which enable communication of the respective annular groove 14a, 14b with the respective fluid space 8a, 8b. Depending on which in which fluid space 8a, 8b now hydraulic fluid is pressed, it flows first against the respective pressure surface 10a or 10b and via the passages 17a or 17b in the respective annular groove 14a, 14b. There it flows around the respective sealing element 15a or 15b and in turn presses it radially against the cylinder inner wall 16. For example, conveyed into the fluid chamber 8a hydraulic fluid, the sealing element 15a is stretched radially outward in sealing engagement with the cylinder inner wall 16, while the sealing element 15b remains unloaded and rests in low friction contact with the cylinder inner wall 16. Conversely, the sealing element 15a is friction against the cylinder inner wall 16 when hydraulic oil is conveyed into the fluid chamber 8b and due to the building pressure, the sealing element 15b is pressed against the cylinder inner wall 16.
Ersichtlich ist zwischen dem mittleren Abschnitt 18 des Gleitlagers 7 und der Zy- linderinnenwand 16 ein sehr schmaler Leckspalt ausgebildet. In diesem kann sich ein dünner Hydraulikölfilm ausbilden, nachdem beim Umspülen eines der Dichtelemente 15a, 15b Hydrauliköl in diesen Bereich in geringer Menge gelangen kann. Dies führt dazu, dass das Gleitlager 7 nun immer auf einem Ölfilm läuft, unabhängig davon, in welcher Richtung es nun bei der in Fig. 4 gezeigten Ausgestal- tung bewegt wird.As can be seen, a very narrow leakage gap is formed between the middle section 18 of the slide bearing 7 and the cylinder inner wall 16. In this, a thin hydraulic oil film can form, after the flushing of one of the sealing elements 15a, 15b hydraulic oil can reach this area in small quantities. As a result, the slide bearing 7 now always runs on an oil film, regardless of which direction it is now moved in the embodiment shown in FIG. 4.
Wie Fig. 4 ferner zeigt, ist unterhalb des Dichtelements 15a ein optional anbringbarer Spannring 19 vorgesehen, der das Dichtelement 15a radial nach außen gegen die Zylinderinnenwand spannt. Das Dichtelement 15a ist also in eine etwas festere Anlage zur Zylinderinnenwand 16 vorgespannt. Bei einem Druckaufbau im Fluidraum 8a wird das Dichtelement 15a, verglichen mit dem nicht vorgespannten Dichtelement 15b, schneller in die vollständig dichtende Anlage zur Zylinderinnenwand 16 gepresst, so dass sich im Fluidraum 8a etwas schneller Druck aufbauen kann, der zu einer Schienenbewegung führt, mithin also das Ansprechver- halten etwas schneller ist, verglichen mit einem Druckaufbau im Fluidraum 8b, wo es etwas länger dauert, bis das nicht vorgespannte Dichtelement 15b in die vollständig dichtende Anlage an die Zylinderinnenwand 16 gebracht ist.As further shown in FIG. 4, an optionally attachable clamping ring 19 is provided below the sealing element 15a, which clamps the sealing element 15a radially outwardly against the cylinder inner wall. The sealing element 15a is thus biased in a slightly firmer contact with the cylinder inner wall 16. With a build-up of pressure in the fluid space 8a, the sealing element 15a is pressed faster into the completely sealing contact with the cylinder inner wall 16, compared to the non-prestressed sealing element 15b, so that somewhat faster pressure can build up in the fluid space 8a, which thus leads to rail movement, that is to say the response is somewhat faster, compared to a pressure build-up in the fluid chamber 8b, where it takes a little longer until the non-preloaded sealing element 15b is brought into the fully sealing contact with the cylinder inner wall 16.
Selbstverständlich ist es denkbar, auch beide Dichtelemente 15a, 15b über einen jeweiligen Spannring 19 vorzuspannen, so dass beide ein sehr schnelles Ansprechverhalten zeigen. Fig. 5 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung, bei der am Gleitlager 7 an der den Fluidraum 8 begrenzenden Druckfläche 10 eine sich nach außen zur Zylinderinnenwand 16 aber auch zum Fluidraum 8 hin öffnende Radialnut 14 ausgebildet ist, in die ein Dichtelement 15c eingesetzt ist. Dieses ist - wie auch die zuvor beschriebenen Dichtelemente 15 bzw. 15a und 15b - hier bevorzugt chemisch unlösbar mit dem Gleitlager 7 verbunden. Das Dichtelement 15c ist radial gegen die Zylinderinnenwand 16 vorgespannt. Ersichtlich weist das Dichtelement 15 eine zum Fluidraum 8 hin offene Nut 20 mit einer Schrägfläche 21 auf, in die das in den Fluidraum 8 gepresste Fluid eindringt, wobei durch die Ausgestaltung der Nut 20 bzw. der Schrägfläche 21 die radiale Vorspannung durch den Fluiddruck noch weit erhöht wird.Of course, it is conceivable to bias both sealing elements 15a, 15b over a respective clamping ring 19, so that both show a very fast response. Finally, FIG. 5 shows a further embodiment of a switching device according to the invention, in which a radial groove 14 which opens outward to the cylinder inner wall 16 but also to the fluid chamber 8 is formed on the sliding bearing 7 at the pressure surface 10 bounding the fluid space 8, into which a sealing element 15c is inserted is. This is - as well as the previously described sealing elements 15 or 15a and 15b - here preferably chemically non-detachably connected to the sliding bearing 7. The sealing element 15 c is biased radially against the cylinder inner wall 16. As can be seen, the sealing element 15 has a groove 20 open towards the fluid chamber 8 with an inclined surface 21, into which the fluid pressed into the fluid chamber 8 penetrates, whereby the radial bias by the fluid pressure is still far due to the configuration of the groove 20 or the inclined surface 21 is increased.
Wie Fig. 5 ferner zeigt, ist bei dieser Ausgestaltung eine weitere, zur Schaltschiene 2 radial offene Radialnut 14d vorgesehen, in der ein weiteres, zur Schaltschie- ne hin abdichtendes Dichtelement 22 angeordnet ist, über das ein etwaiger Le- ckagefluss zwischen Gleitlager 7 und Schaltschiene 2 verhindert wird. Die Dichtelemente 15c und 22 können bei dieser Ausgestaltung beispielsweise unmittelbar an das Gleitlager 7 angespritzt sein, sie bestehen wie auch die anderen Dichtelemente aus einem geeigneten Kunststoffmaterial.As further shown in FIG. 5, in this embodiment a further radial groove 14d is provided which is radially open to the shift rail 2 and in which a further sealing element 22 sealingly sealing the shift rail is arranged, via which a possible leakage flow between the sliding bearings 7 and Shift rail 2 is prevented. The sealing elements 15c and 22 can be injection-molded in this embodiment, for example, directly to the sliding bearing 7, they consist as well as the other sealing elements made of a suitable plastic material.
Wenngleich die Ausführungsbeispiele nur einseitige Kolben und damit einseitig beaufschlagte Dichtelemente zeigen, so sind vom Offenbarungsgehalt und den Ansprüchen natürlich auch doppelseitig wirkende bzw. beaufschlagbare Kolben und doppelseitig wirkende Dichtelemente umfasst, wobei die Dichtelemente dann beispielsweise bei einer Ausführung entsprechend Fig. 5 beidseits am Kolben, also dem Gleitlager 7 angeordnet wären. BezugszahlenAlthough the embodiments show only one-sided pistons and thus unilaterally acted upon sealing elements, the Offenbarungsgehalt and the claims are of course also double-acting or acted upon pistons and double-acting sealing elements, the sealing elements then, for example, in an embodiment according to FIG. 5 on both sides of the piston, So the slide bearing 7 would be arranged. reference numerals
1 Schalteinrichtung1 switching device
2 Schaltschiene2 shift rail
3 Enden3 ends
4 Kolben4 pistons
5 Zylinder5 cylinders
6 Schaltgabelansatz6 shift fork attachment
7 Gleitlager7 plain bearings
8 Fluidraum8 fluid space
8a Fluidraum8a fluid space
8b Fluidraum8b fluid space
9 Öffnung9 opening
9a Öffnung9a opening
9b Öffnung9b opening
10 Druckfläche10 printing area
10a Druckfläche10a printing area
10b Druckfläche10b printing area
11 Anschlag11 stop
12 Anschlag12 stop
13 Dichtring13 sealing ring
14 Radialnut14 radial groove
14a Ringnut14a ring groove
14b Ringnut14b ring groove
15 Dichtelement15 sealing element
15a Dichtelement15a sealing element
15b Dichtelement15b sealing element
16 Zylinderinnenwand16 cylinder inner wall
17 Durchlässe17 passages
17a Durchlass17a passage
17b Durchlass17b passage
18 mittlerer Abschnitt18 middle section
19 Spannring 19 clamping ring

Claims

Patentansprüche claims
1. Schalteinrichtung, insbesondere für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Schaltschiene, die an einem oder beiden Enden mit einem in einem Zylinder über ein radial wirkendes Lager geführten und mit wenigstens einem radial wirkenden Dichtelement zum Zylinder abgedichteten Kolben, der über ein Druckmittel hydraulisch im Zylinder bewegbar ist, gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager ein mit dem Druckmittel beaufschlagbares Gleitlager (7) ist, an dem das Dichtelement (15, 15a, 15b) in einer Radialnut (14, 14a, 14b) aufgenommen ist.1. switching device, in particular for a change gear of a motor vehicle, comprising a shift rail, which is guided at one or both ends with a guided in a cylinder via a radially acting bearing and with at least one radially acting sealing element to the cylinder piston, the hydraulically via a pressure medium Cylinder is movable, coupled, characterized in that the bearing is acted upon by the pressure medium sliding bearing (7) on which the sealing element (15, 15a, 15b) in a radial groove (14, 14a, 14b) is added.
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (15, 15a, 15b, 15c) mechanisch oder chemisch unlösbar mit dem Gleitlager (7) verbunden ist.2. Switching device according to claim 1, characterized in that the sealing element (15, 15a, 15b, 15c) is mechanically or chemically non-detachably connected to the sliding bearing (7).
3. Schalteinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Gleitlager (7) zwei Radialnuten (14a, 14b) mit jeweils einem Dichtelement (15a, 15b) vorgesehen sind, wobei das Gleitlager (7) an beiden Seiten (10a, 10b) separat mit dem Druckmittel beaufschlag- bar ist.3. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that on the sliding bearing (7) has two radial grooves (14a, 14b) each having a sealing element (15a, 15b) are provided, wherein the sliding bearing (7) on both sides (10a, 10b ) can be acted upon separately with the pressure medium.
4. Schalteinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (7) an der oder jeder mit dem Druckmittel beaufschlagbaren Seite (10a, 10b) mehrerer um den Umfang verteilt ange- ordnete mantelseitige Durchlässe (17, 17a, 17b) für das Druckmittel aufweist, die in der in Flussrichtung dahinter angeordneten Radialnut (14, 14a, 14b) münden.4. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the sliding bearing (7) on the or each acted upon by the pressure medium side (10a, 10b) of a plurality of distributed around the circumference arranged shell-side passages (17, 17a, 17b) for Having the pressure medium, which open in the flow direction behind arranged radial groove (14, 14 a, 14 b).
5. Schalteinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Dichtelement (15) oder wenigstens eines der5. Switching device according to one of the preceding claims, character- ized in that the sealing element (15) or at least one of
Dichtelemente (15a, 15b) mittels eines in der Radialnut (14, 14a, 14b) unterhalb des Dichtelements (15, 15a, 15b) angeordneten Spannrings (19) radial gegen die Zylinderinnenwand (16) vorgespannt ist. Sealing elements (15a, 15b) by means of a in the radial groove (14, 14a, 14b) below the sealing element (15, 15a, 15b) arranged clamping ring (19) is biased radially against the cylinder inner wall (16).
6. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (15c) in einer stirnseitig angeordneten Radialnut (14c) angeordnet und gegen die Zylinderinnenwand (16) vorgespannt ist. 6. Switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing element (15c) arranged in a frontally arranged radial groove (14c) and is biased against the cylinder inner wall (16).
PCT/EP2007/009492 2006-11-03 2007-10-31 Shifting device, in particular for a change speed gearbox of a motor vehicle, comprising a shifting rail WO2008052781A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006052239.7 2006-11-03
DE200610052239 DE102006052239A1 (en) 2006-11-03 2006-11-03 Switching device, in particular for a change gear of a motor vehicle, comprising a shift rail

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008052781A1 true WO2008052781A1 (en) 2008-05-08

Family

ID=39201033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/009492 WO2008052781A1 (en) 2006-11-03 2007-10-31 Shifting device, in particular for a change speed gearbox of a motor vehicle, comprising a shifting rail

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102006052239A1 (en)
WO (1) WO2008052781A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2757291A1 (en) * 2011-09-13 2014-07-23 Nok Corporation Gasket and sealing structure
JP2014206232A (en) * 2013-04-12 2014-10-30 株式会社ツバキE&M Linearly operating machine

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010051812B4 (en) * 2010-10-22 2014-06-05 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Service brake valve with vibration-damped thrust piece
DE102014218311A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Intermediate gear arrangement for a motor vehicle transmission

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4220622A1 (en) * 1992-06-24 1994-01-05 Gerhard Fuehrer Pneumatic switching cylinder for vehicle gear change - has two pistons with direct air supply to smaller of pair
DE4411006A1 (en) * 1993-06-17 1994-12-22 Festo Kg Guiding- and sealing-ring combination
DE19955149C1 (en) * 1999-11-17 2001-05-03 Freudenberg Carl Fa Seal, for use in setting piston in gear shift mechanism, comprises polymer sealing ring and elastomer O-ring within a ring zone under pressure from the piston cover for effective sealing and pressure bleeding
EP1164316A2 (en) * 2000-06-09 2001-12-19 FTE automotive GmbH Hydraulic actuator for a shifting rod
DE10158729A1 (en) * 2001-11-30 2003-06-18 Kochendoerfer & Kiep Metallver Selector fork, for transmission of motor vehicle, has selector element mounted on end bearings each constructed as hydraulically or pneumatically pressurized piston element
DE10260425A1 (en) 2002-12-21 2004-07-22 Volkswagen Ag Actuating device for actuating a shift rail
DE10308216A1 (en) * 2003-02-25 2004-09-23 Volkswagen Ag Automated gearbox for racing animal apparatus, has leakage channel that is formed for lubricating internal and external radial seals and sliding guideway and for exhausting pressure chamber
EP1515069A2 (en) * 2003-09-13 2005-03-16 Zf Friedrichshafen Ag Hydraulic driving system for transmission
EP1548333A1 (en) * 2003-11-28 2005-06-29 INA-Schaeffler KG Fluid actuated shift device of a transmission
DE10356813A1 (en) * 2003-12-05 2005-07-07 Zf Transmission Technologies L.L.C., Batavia Sliding seal arrangement for a piston-and-cylinder unit comprises an annular groove whose bottom is provided with a roughly semicircular recess with a radius corresponding to the radius of the O-ring

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4220622A1 (en) * 1992-06-24 1994-01-05 Gerhard Fuehrer Pneumatic switching cylinder for vehicle gear change - has two pistons with direct air supply to smaller of pair
DE4411006A1 (en) * 1993-06-17 1994-12-22 Festo Kg Guiding- and sealing-ring combination
DE19955149C1 (en) * 1999-11-17 2001-05-03 Freudenberg Carl Fa Seal, for use in setting piston in gear shift mechanism, comprises polymer sealing ring and elastomer O-ring within a ring zone under pressure from the piston cover for effective sealing and pressure bleeding
EP1164316A2 (en) * 2000-06-09 2001-12-19 FTE automotive GmbH Hydraulic actuator for a shifting rod
DE10158729A1 (en) * 2001-11-30 2003-06-18 Kochendoerfer & Kiep Metallver Selector fork, for transmission of motor vehicle, has selector element mounted on end bearings each constructed as hydraulically or pneumatically pressurized piston element
DE10260425A1 (en) 2002-12-21 2004-07-22 Volkswagen Ag Actuating device for actuating a shift rail
DE10308216A1 (en) * 2003-02-25 2004-09-23 Volkswagen Ag Automated gearbox for racing animal apparatus, has leakage channel that is formed for lubricating internal and external radial seals and sliding guideway and for exhausting pressure chamber
EP1515069A2 (en) * 2003-09-13 2005-03-16 Zf Friedrichshafen Ag Hydraulic driving system for transmission
EP1548333A1 (en) * 2003-11-28 2005-06-29 INA-Schaeffler KG Fluid actuated shift device of a transmission
DE10356813A1 (en) * 2003-12-05 2005-07-07 Zf Transmission Technologies L.L.C., Batavia Sliding seal arrangement for a piston-and-cylinder unit comprises an annular groove whose bottom is provided with a roughly semicircular recess with a radius corresponding to the radius of the O-ring

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2757291A1 (en) * 2011-09-13 2014-07-23 Nok Corporation Gasket and sealing structure
EP2757291A4 (en) * 2011-09-13 2014-09-03 Nok Corp Gasket and sealing structure
JP2014206232A (en) * 2013-04-12 2014-10-30 株式会社ツバキE&M Linearly operating machine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006052239A1 (en) 2008-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2940349B1 (en) Motor vehicle transmission
EP1873425A1 (en) Hydraulic adjustment device for operating a control rod, in particular of manual transmission for motor vehicles
EP2438323B1 (en) Arrangement comprising at least one dog clutch
DE102009031730B3 (en) Control unit for switching module of automated transmission, has two cylinder arranged in alignment, in which piston is axially movable, where each cylinder has metallic pipe section
EP1548333B1 (en) Fluid actuated shift device of a transmission
DE112012001270T5 (en) Clutch pack lifting compensator for reduced grinding
DE102007024522B4 (en) Composite piston unit for an automated vehicle transmission
DE10308216B4 (en) automatic transmission
WO2008052781A1 (en) Shifting device, in particular for a change speed gearbox of a motor vehicle, comprising a shifting rail
EP1747388B1 (en) Hydraulic transmission actuator
EP1110017B1 (en) LOW-FRICTION SEAL and hydraulic cylinder
DE102006022551B3 (en) Main cylinder, for a vehicle hydraulic brake, has a sliding piston forming a gap between its surface and the seal when moving against the operating direction to prevent an abrupt equalizing on an underpressure
DE102007007288A1 (en) Drive device, in particular for a movable component on a Kunststoffspritzgieß- or a blow molding machine
EP1753985B1 (en) Hydraulic linear drive, especially hydraulic transmission actuator
DE102008063500B4 (en) Hydraulic machine
DE4002558C2 (en) Hydraulic cylinder
DE4129892C2 (en) Axial piston machine with pistons with sliding rings
EP1818240A1 (en) Pressure yoke for a steering gear
DE102008004497A1 (en) Shifting device for gear change transmission, has rod guided through chamber in pressure-tight manner and surface provided in chamber, where surface stays in effective connection with rod and subjectable with medium in sealed manner
WO2008037516A1 (en) Shift device, in particular for a change speed gearbox of a motor vehicle, comprising a gear shift rail
WO2018077462A1 (en) Shift cylinder of an automated change-speed gearbox
WO2016026637A1 (en) Assembly for blocking and enabling a shifting position of a shifting element
DE10258232A1 (en) Shift rod for vehicle manual gearbox has cylindrical metal bearing sleeves attached to connecting pieces, each forming bearing journal for mounting in bearing bush with low friction coating in housing
DE102014013992A1 (en) Piston of a fluid-operated linear drive and associated linear drive
DE19906690B4 (en) seal

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07856174

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07856174

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1